TWI655656B - Substrate with film capacitor sheet - Google Patents

Abstract

本發明之附薄膜電容器片材之基板1具有支持基板10、設置於支持基板10上之接著層30、以及積層於接著層30上之薄膜電容器片材20；薄膜電容器片材20具有：1個以上之電容器部25；框部26，其於電容器部25之外側包圍1個以上之電容器部25；及狹縫27，其設置於1個以上之電容器部25之各者之周圍整周，且於與相接於接著層30之面相反之側之面具有開口；電容器部25具有作為一對電極層之第1電極層21、第2電極層22、以及夾於該一對電極層間之介電層23。

Description

附薄膜電容器片材之基板

本發明係關於一種附薄膜電容器片材之基板。

自先前以來，已知有將複數個電路基板一體化之片材。於日本專利特開平10-247656號公報及日本專利特開平11-307905號公報中，記載有於構成排列有複數個電路基板之片材(帶材)之電路基板中包含不良品之情形時之再生產方法。

然而，關於順應近年之薄膜化而製造之薄膜電容器，亦要求與專利文獻1、2所記載之片材同樣之片材化。然而，由於薄膜電容器與先前之電路基板相比，厚度非常薄，故而難以作為片材單獨體進行處理。又，即便實現片材化，亦可能因來自外部之力導致薄膜電容器破損。

本發明係鑒於上述而完成者，其目的在於提供一種可防止薄膜電容器之破損之附薄膜電容器片材之基板。

為了達成上述目的，本發明之一形態之附薄膜電容器片材之基板具有支持基板、設置於該支持基板上之接著層、以及積層於該接著層上之薄膜電容器片材；上述薄膜電容器片材具有：1個以上之電容器部；框部，其於該電容器部之外側包圍上述1個以上之電容器部；及狹縫，其設置於上述1個以上之電容器部之各者之周圍整周，且與相接於上述接著層之面相反之側之面具有開口；上述電容器部具有一對電極層、及夾於該一對電 極層間之介電層。

根據上述附薄膜電容器片材之基板，藉由於支持基板上設置具有電容器部之薄膜電容器片材，剛性得以提高而使操作性提昇。又，關於來自外部之力中的例如來自橫向之力，藉由以包圍電容器部之方式設置框部，可抑制電容器部直接受到橫向之力。於自支持基板側受到縱向之外力之情形時，由於經由接著層對薄膜電容器片材傳遞，故而可抑制電容器部所受到之力。進而，於對薄膜電容器片材或支持基板施加有應力之情形時，藉由設置狹縫，可減少施加於電容器部之應力。因此，根據上述附薄膜電容器片材之基板，可防止作為薄膜電容器發揮功能之電容器部之破損。

此處，可設為上述狹縫之一部分貫通上述一對電極層中遠離上述支持基板之側之電極層之態樣。

如上所述，藉由設為狹縫貫通遠離支持基板之側之電極層之態樣，可抑制薄膜電容器片材內之應力之傳輸，可減少印可於電容器部之應力。

又，可設為上述狹縫之一部分貫通上述一對電極層及上述介電層之態樣。

如上所述，藉由狹縫貫通一對電極層及介電層，可進而抑制薄膜電容器片材內之應力之傳輸，可減少施加於電容器部之應力。

又，可設為如下態樣：上述狹縫之寬度於上述薄膜電容器片材中與相接於上述接著層之面相反之側之面為50μm~5000μm。

藉由將狹縫之寬度設為上述範圍，可較佳地保持鄰接於狹縫之電容器部之良率及製造效率。

又，可設為如下態樣：上述狹縫係其寬度於上述薄膜電容器片材中與相接於上述接著層之面相反之側之面較寬且其寬度於狹縫之底部變窄之 形狀，於上述狹縫之底部，其寬度為50μm以上。

如上所述，即便於狹縫之寬度於底部變窄之情形時，亦可藉由將底部之寬度設為50μm以上，而優化電容器部之良率。

根據本發明，可提供一種能夠於搬運時防止薄膜電容器之破損之附薄膜電容器片材之基板。

1‧‧‧附薄膜電容器片材之基板

1A‧‧‧附薄膜電容器片材之基板

10‧‧‧支持基板

11‧‧‧對準標記

20‧‧‧薄膜電容器片材

21‧‧‧第1電極層

22‧‧‧第2電極層

23‧‧‧介電層

25‧‧‧電容器部

26‧‧‧框部

27‧‧‧狹縫

27A‧‧‧狹縫

27B‧‧‧狹縫

30‧‧‧接著層

251‧‧‧配線部

252‧‧‧槽

S01‧‧‧步驟

S02‧‧‧步驟

S03‧‧‧步驟

S04‧‧‧步驟

S05‧‧‧步驟

S06‧‧‧步驟

S07‧‧‧步驟

S08‧‧‧步驟

圖1係本發明之一實施形態之附薄膜電容器片材之基板之俯視圖。

圖2係圖1之II-II剖視圖，且係表示附薄膜電容器片材之基板中之各層之積層構造之圖。

圖3係說明附薄膜電容器片材之基板之製造方法之流程圖。

圖4(A)、(B)係說明狹縫之變化例之圖。

圖5係說明電容器部及框部之配置及形狀之變化例之圖。

以下，參照隨附圖式，詳細地說明用以實施本發明之形態。再者，於圖式之說明中對相同要素標附相同符號，並省略重複之說明。

圖1係本發明之一實施形態之附薄膜電容器片材之基板之俯視圖。又，圖2係圖1之II-II剖視圖，且係表示附薄膜電容器片材之基板中之各層之積層構造之圖。如於本實施形態中進行說明之圖1、2所示，附薄膜電容器片材之基板1具有支持基板10、以及搭載於支持基板10上之薄膜電容器片材20。薄膜電容器片材20係介隔接著層30而搭載於支持基板10上。附薄膜電容器片材之基板1係薄膜電容器片材20貼附於支持基板10上而成者。例如，於製造使用薄膜電容器之電子零件之前搬運薄膜電容器之情形時，以該附薄膜電容器片材之基板1之態樣搬運。薄膜電容器片材20係包 含作為薄膜電容器發揮功能之1個以上之電容器部之片材。於使用電容器部作為薄膜電容器之情形時，可自薄膜電容器片材20切取電容器部而使用，亦可不自薄膜電容器片材20切取電容器部而使用。於任一情形時，均可自支持基板10拆卸而使用，亦可與支持基板10一同使用。

支持基板10係用以支持薄膜電容器片材20之基板。支持基板10之材料並無特別限定，可使用例如玻璃環氧樹脂基板、矽基板、或BT(雙馬來醯亞胺三嗪)樹脂等有機基板等公知之材料。支持基板10之厚度只要為充分地保持作為基板之剛性之範圍，則無特別限定，例如可設為1mm~數cm左右。

又，於支持基板10，於不搭載薄膜電容器片材20之區域設置有由貫通孔形成之對準標記11(參照圖2)。該對準標記11可用作於支持基板10上搭載薄膜電容器片材20時欲進行定位之孔。於設為利用對準標記11將薄膜電容器片材20搭載於支持基板10上之構成之情形時，可提高定位精度。再者，亦可不設置對準標記11。

搭載於支持基板10上之薄膜電容器片材20係如下之片材：於在厚度方向觀察時，具有作為一對電極層之第1電極層21及第2電極層22、以及夾於一對電極層間之介電層23。又，薄膜電容器片材20係包含1個以上之電容器部25、及以包圍電容器部25之方式設置之框部26而構成。

對構成薄膜電容器片材20之3層進行說明。該3層係以電容器部25可發揮所需之功能之方式進行選擇。

作為第1電極層21及第2電極層22之材料，可較佳地使用主成分為鉭(Ta)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鎢(W)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)、銠(Rh)、含有該等金屬之合金、或金屬間化合物之材料，但不限定於該等。 再者，各電極層除了成為主成分之材料以外，亦可包含微量之雜質等。第1電極層21及第2電極層22之材料之組合亦無特別限定，例如，可將第1電極層21之主成分設為Cu，將第2電極層22之主成分設為Ni。再者，所謂為「主成分」係指該成分所占比率為50質量%以上，但於任何成分均為50質量%以下之情形時，稱含有率最多之成分為主成分。

介電層23係由鈣鈦礦系介電體材料構成。此處，作為本實施形態中之鈣鈦礦系介電體材料，包含具有BaTiO₃(鈦酸鋇)、(Ba_1-XSr_X)TiO₃(鈦酸鋇鍶)、(Ba_1-XCa_X)TiO₃、PbTiO₃、Pb(Zr_XTi_1-X)O₃等鈣鈦礦結構之(強)介電體材料、或Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃等所代表之複合鈣鈦礦弛豫型強介電體材料等。此處，於上述鈣鈦礦結構、鈣鈦礦弛豫型強介電體材料中，A部位與B部位比通常為整數比，但為了提高特性亦可有意偏離整數比。再者，為了控制介電層23之特性，介電層23中亦可適當含有添加物質作為副成分。

於本實施形態之薄膜電容器片材20中，如圖1所示設置有8個(2×4)電容器部25。又，於鄰接之電容器部25之間及電容器部25與框部26之間形成有狹縫27。狹縫27以於薄膜電容器片材20之上表面，即與相接於接著層30之面(下表面)相反之側之面開口之方式形成。

於電容器部25中，於第1電極層21形成有為了具有所需之功能而設之配線部251、及包圍配線部251之周圍之槽252。於圖1中，省略了配線部251之記載。槽252係為了區隔狹縫27之周圍之第1電極層21與配線部251側之第1電極層21而設置。電容器部25可設為例如一邊為0.3mm~3mm之四邊形，但電容器部25之大小及形狀無特別限定。

狹縫27遍及各電容器部25之整周而設置。又，狹縫27如圖2所示，以 於厚度方向(3層之積層方向)貫通第1電極層21之方式形成。再者，於圖2中，於介電層23及第2電極層22未形成有狹縫27，但狹縫27之深度可適當變更。又，亦可根據部位而變更狹縫27之深度。又，狹縫27之寬度並無特別限定，於第1電極層21側之表面，即薄膜電容器片材20中之與相接於接著層30側相反之側之面，可設為50μm~5000μm。若狹縫27之寬度小於50μm，則實施設置狹縫27之步驟時，狹縫寬度可能小於設計值。於該情形時，認為電容器部25之良率會降低。又，若狹縫27之寬度大於5000μm，則於薄膜電容器片材20中用作狹縫27之區域之比率變大，而認為電容器部25之製造效率會降低。

於電容器部25中，第1電極層21及第2電極層22之厚度可設為0.1μm~50μm。又，第1電極層21及第2電極層22之厚度亦可設為1μm~40μm，進而可設為10μm~30μm左右。於各電極層之厚度過薄之情形時，有製造薄膜電容器片材時難以處理各電極層之傾向。又，於各電極層之厚度過厚之情形時，有介電層與電極層之密接性降低之傾向。又，介電層23之厚度例如為10nm~1000nm。

隔著狹縫27設置於電容器部25之外側之框部26並非如電容器部25般切取以用作薄膜電容器之區域。因此，亦可不按照第1電極層21、介電層23及第2電極層22之順序積層。如圖1所示，設置於薄膜電容器片材20之外周之框部26存在如下情形：於製造薄膜電容器片材20時例如於介電層23未到達周緣之狀態下製造。於該情形時，框部26之一部分包含未積層介電層23之區域，但框部26為不要求作為電容器之功能之區域，可充分發揮作為框部26之功能。

上述薄膜電容器片材20係介隔接著層30貼附於支持基板10。要求接 著層30可相對於支持基板10固定薄膜電容器片材20，並且要求於自支持基板10剝離電容器部25或薄膜電容器片材20而使用之情形等時，可拆卸薄膜電容器片材20所含之電容器部25。於該情形時，接著層30必須可裝卸薄膜電容器片材20。又，接著層30在將薄膜電容器片材20固定於支持基板10之狀態下，可設為具有彈性之態樣。作為具有如上所述之特徵之接著層30，例如，可使用具有熱剝離性之接著層。作為具有熱剝離性之接著層，例如，可列舉作為電子零件步驟用之熱剝離片材之REVALPHA(商品名：日東電工公司製造)。接著層30之厚度並無特別限定，於可發揮上述功能之範圍內，可根據接著層30之材料等進行適當設定。

接下來，一面參照圖3，一面對上述附薄膜電容器片材之基板1之製造方法進行說明。

首先，準備薄膜電容器片材20(S01)。此處準備之片材係指在相當於電容器部25之區域中依序積層第1電極層21、介電層23及第2電極層22而成之片材狀態之片材，狹縫27於該階段尚未形成。薄膜電容器片材20係藉由如下方式而製造：於成為第2電極層22之金屬箔或形成於基板上之金屬膜上，積層介電層23後，於其上形成第1電極層21。該片材之製造方法可使用公知之方法。第1電極層21之配線部251及槽252可於該階段形成，亦可於下述狹縫之形成時同時形成。

其次，將該薄膜電容器片材20貼附於支持基板10(S02)。首先，於將接著層30設置於支持基板10上後，將薄膜電容器片材20貼附於該接著層30上。

其後，於薄膜電容器片材20形成狹縫27(S03)。作為狹縫27之形成方法，可列舉使用抗蝕劑之圖案化之方法，但並不限定於此。再者，亦可與 狹縫27之形成同時地，形成第1電極層21之配線部251及槽252。藉由形成狹縫27，薄膜電容器片材20中之電容器部25及框部26由狹縫27劃分。

其次，進行薄膜電容器單片之檢查及良品判定(S04)。此處之單片係指由狹縫27劃分之電容器部25各者。藉由逐一檢查電容器部25，而確認電容器部25能否發揮所需之性能，判定為良品或不良品。

其後，將判定為不良品之薄膜電容器單片去除(S05)。如上所述對電容器部25之各者進行良品/不良品之判定，結果於薄膜電容器片材20包含複數個電容器部25之情形時，存在其一部分被判定為不良品之情況。於該情形時，可利用狹縫27僅將判定為不良品之電容器部25去除。於去除電容器部25時，以去除對象之電容器部25之周圍之狹縫27貫通薄膜電容器片材20而到達接著層30之方式，藉由雷射等進行切割。其後，改變接著層30之黏著性，自薄膜電容器片材20僅去除特定之電容器部25。

作為其後之步驟，可使用2種方法。首先，第1種方法係於去除了不良品之電容器部25之區域(去除區域)搭載於另一薄膜電容器片材中所製造之良品(新良品)的方法(S06)。於該情形時，切取於另一薄膜電容器片材中製造之良品之電容器部，作為新良品貼附於去除區域。由於接著層30可裝卸薄膜電容器片材，故而可將新良品貼附於去除區域。其結果，薄膜電容器片材20成為全部電容器部25為良品之狀態。藉此，作為附薄膜電容器片材之基板1亦成為僅由良品之電容器部25構成之狀態。

第2種方法係將具有去除了不良品之電容器部25之區域(去除區域)之薄膜電容器片材20貼附於與當前所貼附之支持基板10不同之基板(新基板)之方法(S07)。於新支持基板10，設置有新接著層30，將薄膜電容器片材20貼附於其上。其後，對去除了不良品之電容器部25之區域(去除區域)搭 載於另一薄膜電容器片材中製造之良品(新良品)(S08)。於使用該方法之情形時，支持基板10亦變更為新基板，薄膜電容器片材20成為全部電容器部25為良品之狀態。藉此，作為附薄膜電容器片材之基板1亦成為僅由良品之電容器部25構成之狀態。

如上所述，於採用第1種方法及第2種方法之任一種方法之情形時，均可獲得僅由良品之電容器部25構成之附薄膜電容器片材之基板1。

再者，亦可不進行不良品之去除(S05)以後之步驟。於省略不良品之去除以後之步驟之情形時，成為即便包含不良品、該不良品亦為殘存狀態之附薄膜電容器片材之基板1，但藉由此前(S01~S04)之步驟，可獲得如下構造：遍及良品之電容器部25之周圍整周而形成狹縫27，並且，以包圍電容器部25整體之方式設置有框部26。

再者，由於要設為於替換良品與不良品時可藉由雷射加工等拆卸電容器部25之狀態，故而狹縫27A如圖4(A)所示，成為貫通第1電極層21、介電層23及第2電極層22之形狀。

如此，狹縫之深度並無特別限定，於如圖2所示之狹縫27般設為如僅貫通第1電極層21之深度之情形時，於薄膜電容器片材20中成為框部26與電容器部25在一部分連結之狀態，因此，於該部分，剛性得以提高。又，若狹縫27成為如貫通第1電極層21之深度，則可較佳地進行應力之緩和。另一方面，如圖4(A)所示，於狹縫27A為貫通第1電極層21、介電層23及第2電極層22之形狀之情形時，該狹縫27A所包圍之電容器部25能夠自附薄膜電容器片材之基板1裝卸，因此，如上所述，良品與不良品之替換等變得容易。又，由於狹縫27A所包圍之電容器部25成為於薄膜電容器片材20中與周圍其他電容器部25及框部26相隔之狀態，故而可抑制來自其他 電容器部25及框部26之應力之傳輸。

狹縫之深度亦可各區域不同。例如，於上述中所說明般，於不良品之電容器部25進行過替換為良品之情形時，於製造後之附薄膜電容器片材之基板1中，成為狹縫較淺之(僅貫通第1電極層21之)部分、與狹縫較深(全部貫通直至第2電極層22之)部分混合存在之狀態。如此，狹縫之深度可根據部位而不同。

圖4(B)所示之狹縫27B於深度方向(薄膜電容器片材20之厚度方向)上之狹縫寬度之分佈與狹縫27、27A不同。於狹縫27、27A，顯示了狹縫寬度於表面之開口部分與狹縫之底部均勻之情形。另一方面，狹縫27B係開口部分之狹縫寬度較寬且寬度隨著朝向底部而變小之剖面為大致梯形形狀之狹縫。根據狹縫之加工方法，存在如此般於狹縫之底部寬度變窄之情形。於此種情形時，藉由使底部之狹縫寬度成為50μm以上，可較佳地保持鄰接於狹縫27B之電容器部25之良率。再者，狹縫27B亦貫通介電層23及第2電極層22，但關於如狹縫27般僅貫通第1電極層21之狹縫，亦可為底部之寬度變窄之構造。

圖5為框部26之配置之變化例，與圖1對應。於圖1之附薄膜電容器片材之基板1中，以一體地包圍8個(2×4)電容器部25之周圍之方式設置了框部26。另一方面，於圖5之附薄膜電容器片材之基板1A中，8個(2×4)電容器部25分別相隔配置。而且，於鄰接之電容器部25之間、及8個(2×4)電容器部25之整體之周圍設置有框部26。如此，框部26之形狀及配置可適當變更。又，狹縫27以劃分鄰接之電容器部25彼此之方式、及以劃分電容器部25與框部26之方式，設置於電容器部25各者之周圍整周即可。

如此，於本實施形態之附薄膜電容器片材之基板1中，於支持基板10 上設置有具有電容器部25之薄膜電容器片材20。因此，剛性得以提高，從而使由於為薄膜而難以操作之電容器之操作性提高。又，關於來自外部之力中的例如來自橫向(支持基板10及薄膜電容器片材20之主面之延伸方向)之力，藉由以包圍薄膜電容器片材20之電容器部25之方式設置框部26，可抑制電容器部25直接受力。又，於自支持基板10側受到縱向(厚度方向)之外力之情形時，由於經由接著層30對薄膜電容器片材20傳遞，故而可抑制電容器部25所受之力。進而，於對薄膜電容器片材20或支持基板10施加應力之情形時，亦可藉由設置有狹縫27，而利用狹縫27來緩和應力，因此，可減少施加於電容器部25之應力。因此，根據上述附薄膜電容器片材之基板1，可防止作為薄膜電容器發揮功能之電容器部25之破損。

又，於上述附薄膜電容器片材之基板1中，具有狹縫27貫通作為遠離支持基板之側之電極層之第1電極層21之態樣。藉由設為此種構成，可較佳地抑制薄膜電容器片材20內之應力之傳輸。因此，可減少印可於電容器部25之應力。

又，如圖4(A)中說明般，藉由使狹縫27A貫通作為一對電極層之第1電極層21及第2電極層22、以及介電層23之全部，可進而抑制薄膜電容器片材20內之應力之傳輸，可減少印可於電容器部之應力。

於如附薄膜電容器片材之基板1般，將狹縫27之寬度設為50μm~5000μm之情形時，可較佳地保持鄰接於狹縫27之電容器部25之良率及製造效率。

進而，於如圖4(B)所示般，狹縫27B之寬度於底部變窄之情形時，藉由將底部之狹縫寬度設為50μm以上，可優化電容器部25之良率。

又，如由圖4(A)及(B)所示，可設置僅貫通第1電極層21之狹縫，而調整電容器部25之面積。該狹縫亦與由圖1、2等所示之槽252同樣地，具有區隔狹縫27之周圍之第1電極層21與配線部251側之第1電極層21之功能。又，亦可與槽252分開地，另外設置用以調整電容器部25之面積之狹縫。

以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態，可於不脫離其主旨之範圍內進行各種變更。

例如，上述實施形態中說明之附薄膜電容器片材之基板1所含之電容器部25之數量、形狀及配置為1個以上即可，且可適當變更。又，可根據電容器部25之形狀等，適當設定框部26。又，對薄膜電容器片材20自上而下依序積層第1電極層21、介電層23及第2電極層22之例進行了說明，但薄膜電容器片材20中之各層之積層數可適當變更。進而，薄膜電容器片材20可僅貼附於支持基板10之單面，亦可貼附於支持基板10之兩面。

Claims (9)

1. 一種附薄膜電容器片材之基板，其具有支持基板、設置於該支持基板上之接著層、以及積層於該接著層上之薄膜電容器片材；上述薄膜電容器片材具有：1個以上之電容器部；框部，其於該電容器部之外側包圍上述1個以上之電容器部；及狹縫，其設置於上述1個以上之電容器部之各者周圍之整周，且於與相接於上述接著層之面相反之側之面具有開口；上述電容器部具有一對電極層、及夾於該一對電極層間之介電層。
2. 如請求項1之附薄膜電容器片材之基板，其中上述狹縫之一部分貫通上述一對電極層中之遠離上述支持基板之側之電極層。
3. 如請求項1或2之附薄膜電容器片材之基板，其中上述狹縫之一部分貫通上述一對電極層及上述介電層。
4. 如請求項2之附薄膜電容器片材之基板，其中上述狹縫之寬度於上述薄膜電容器片材中與相接於上述接著層之面相反之側之面為50μm~5000μm。
5. 如請求項3之附薄膜電容器片材之基板，其中上述狹縫之寬度於上述薄膜電容器片材中與相接於上述接著層之面相反之側之面為50μm~5000 μm。
6. 如請求項2之附薄膜電容器片材之基板，其中上述狹縫係其寬度於上述薄膜電容器片材中與相接於上述接著層之面相反之側之面較寬且其寬度於狹縫之底部變窄的形狀；且於上述狹縫之底部，其寬度為50μm以上。
7. 如請求項3之附薄膜電容器片材之基板，其中上述狹縫係其寬度於上述薄膜電容器片材中與相接於上述接著層之面相反之側之面較寬且其寬度於狹縫之底部變窄的形狀；且於上述狹縫之底部，其寬度為50μm以上。
8. 如請求項4之附薄膜電容器片材之基板，其中上述狹縫係其寬度於上述薄膜電容器片材中與相接於上述接著層之面相反之側之面較寬且其寬度於狹縫之底部變窄的形狀；且於上述狹縫之底部，其寬度為50μm以上。
9. 如請求項5之附薄膜電容器片材之基板，其中上述狹縫係其寬度於上述薄膜電容器片材中與相接於上述接著層之面相反之側之面較寬且其寬度於狹縫之底部變窄的形狀；且於上述狹縫之底部，其寬度為50μm以上。